一、计算机网络之TCP/IP协议

一、什么是TCP/IP

• 网络和协议

  1.     TCP/IP是一类协议系统，它是一套支持网络通信的协议集合。网络是计算机或类似计算机的设备之间通过常用的传输介质进行通信的集合。

  2.    网络协议就是一套通用规则，用来帮助定义复杂数据传输的过程。数据传输从一台计算机上的应用程序开始，通过计算机网络硬件，经过传输介质到正确目的地，然后上传到目的地计算机网络硬件，最后到达负责接收的应用程序。

  
  

  3.    TCP/IP协议定义了网络通信过程，更重要的是，定义了数据单元的格式和内容，以便接收计算机能够正确解释接收到的消息。TCP/IP被称为协议簇。

  4.    TCP/IP标准定义了TCP/IP网络的通信规则；TCP/IP实现是一个软件组件，计算机通过它参与到TCP/IP网络中。

• TCP/IP的特性

  1.    逻辑编址：TCP/IP通过逻辑编址提供了子网化的能力。逻辑地址是一个同过网络软件来配置的地址。在TCP/IP中，计算机的逻辑地址称为IP地址。

  2.    路由选择：路由器是一种特殊的设备，能够读取逻辑地址信息，并将数据通过网络直接传送到它的目的地。在局域网中，数据传输到另一台计算机或设备时，不用经过路由器，因此不会给大型网络的传输线路带来负担。如果数据要传送到子网以外的计算机上，路由器将负责转发数据。

  3.    名称解析：域名到IP地址的映射称为名称解析。域名服务器的专用计算机中存储了用于显示域名和IP地址转换方式的表。

  4.    错误控制和流量控制：TCP/IP协议簇提供了确保数据在网络中可靠传送的特性。这些特性包括检查数据的传输错误（确保到达的数据与发送的数据一致）和确认成功接收到网络信息。

  5.    应用支持：同一台计算机可以运行多种网络应用程序。协议软件必须提供某些方法来判断接收到的数据包属于哪个应用程序。在TCP/IP中，这个通过系统的逻辑通道实现从网络到应用程序的接口被称为端口。

  
  
  
  

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  二、TCP/IP的工作方式

• TCP/IP协议系统

  1.    TCP/IP协议系统必须要完成的任务：                                                                                               

  
  
  
  

  2.    TCP/IP模型的协议层：应用层-传输层-网际层-网络访问层（数据链路层-物理层）

  3.    网络访问层：提供了与物理网络连接的接口。针对传输介质设置数据的格式，根据硬件的物理地址实现数据的寻址，对数据在物理网络中的传递提供错误控制。

  4.    网际层：提供独立于硬件的逻辑寻址，从而让数据能够在具有不同物理结构的子网之间传递。提供路由功能来降低流量，支持网间的数据传递。实现物理地址与逻辑地址的转换。

  5.    传输层：为网络提供了流量控制、错误控制和确认服务。充当网络应用程序的接口。

  6.    应用层：为网络排错、文件传输、远程控制和internet操作提供了应用程序。

• TCP/IP和OSI模型

  1.    开放系统互连模型——OSI                                                                                                 

  
  

  2.    

  
  

• 数据包

  1.    在数据发送的过程中，其流程是从堆栈的上到下，每一层都把相关的信息（成为“报头”）捆绑到实际的数据上。包含报头信息和数据的数据包就作为下一层的数据，再次被添加报头信息和重新打包。

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  3.    每一层封装报头的原因：接收设备上的每个协议层需要不同的信息来处理收到的数据，所以发送设备上的没一些就封装相应的报头信息。